4. Расчёт и конструирование главной балки.

1). Определим погонную расчётную нагрузку на главную балку.

q_гб=(h_гб-h_пл)*в_гб*1*ρб*γf

q_гб=(600-80)*300*1*25*1,1=4,29,кН/м

- постоянная:

G=((q*a+q_вб)*l2+q_гб*а)*γn

G=((4,195*1,85+1,675)*7,4+4,29*1,85)*0,95=73,85,кН

- временная:

P=p*a*l2*γn

P=12,24*1,85*7,4*0,95=159,19,кН

- полная:

P+G=73,85+159,19=233,04,Кн

2).Определяем изгибающие моменты от видов загружений.

Расчёт производится с помощью таблиц Винклера. Так как разница длин крайних и средних пролетов не превышает 10%, то балка рассчитывается как равнопролетная. Балка имеет 5 пролетов, рассматривается 7 видов загружения, в каждом пролете действуют 3 сосредоточенные силы.

2.1). Загружение 1 – от собственного веса (G) конструкции:

загружение	усилия	коэф-ты	G*l	P*l	Знач. усилий
1 от веса главной балки	М11	0,276	542,073		149,6121483	кНм
	М12	0,303	542,073		164,2481193
	М13	0,079	542,073		42,82376708
	М21	0,005	542,073		2,710365005	кНм
	М22	0,155	542,073		84,02131516
	М23	0,054	542,073		29,27194206
	М31	0,079	542,073		42,82376708	кНм
	М32	0,204	542,073		110,5828922
	Мв	-0,395	542,073		-214,118835	кНм
	Мс	-0,296	542,073		-160,453608	кНм
	А=Q1А	1,105	542,073		598,9906662	кН
	В	3,494	542,073		1894,003066	кН
	С	2,901	542,073		1572,553776	кН
	Q1в	-1,895	542,073		-1027,22833	кН
	Q2в	1,599	542,073		866,7747287	кН
	Q2c	-1,401	542,073		-759,444274	кН
	Q3c	1,5	542,073		813,1095016	кН

2.2). Загружение 2:

№2: 1,3,5	М11	0,326		1177,986	384,0234908	кНм
	М12	0,401		1177,986	472,3724534	кНм
	М13	0,227		1177,986	267,4028601	кНм
	М21 мин	-0,185		1177,986	-217,927441	кНм
	М22 мин	-0,173		1177,986	-203,791607	кНм
	М23 мин	-0,16		1177,986	-188,477786	кНм
	М31 макс	0,227		1177,986	267,4028601	кНм
	М32 макс	0,352		1177,986	414,6511311	кНм
	Мв	-0,197		1177,986	-232,063275	кНм
	Мс	-0,148		1177,986	-174,341952	кНм
	А=Q1А макс	1,303		159,1873	207,421078	кН

2.3). Загружение 3:

№3: 2,4	М11 мин	-0,05		1177,986	-58,8993084	кНм
	М12 мин	-0,099		1177,986	-116,620630	кНм
	М13 мин	-0,148		1177,986	-174,341952	кНм
	М21 макс	0,19		1177,986	223,8173719	кНм
	М22 макс	0,327		1177,986	385,2014769	кНм
	М23 макс	0,215		1177,986	253,2670261	кНм
	М31 мин	-0,148		1177,986	-174,341952	кНм
	М32 мин	-0,148		1177,986	-174,341952	кНм
	Мв	-0,198		1177,986	-233,241261	кНм
	Мс	-0,148		1177,986	-174,341952	кНм
	А=Q1А мин	-0,198		159,1873	-31,5190893	кН

2.4). Загружение 4:

загружение	усилия	коэф-ты	P*l	Знач. усилий
№4: 1,2,4	Мв мин	-0,449	1177,986	-528,915789	кНм
	Мс	-0,081	1177,986	-95,4168796	кНм
	MD	-0,166	1177,986	-195,545703	кНм
	ME	-0,193	1177,986	-227,351330	кНм
	В макс	3,816	159,1873	607,4588131	кН
	Q1в мин	-1,949	159,1873	-310,256086	кН
	Q2в макс	1,867	159,1873	297,2027264	кН

2.5). Загружение 5:

№5: 3,5	Мв макс	0,054	1177,986	63,61125307	кНм
	Мс	-0,215	1177,986	-253,267026	кНм
	MD	-0,13	1177,986	-153,138201	кНм
	ME	-0,202	1177,986	-237,953205	кНм
	В мин	-0,323	159,1873	-51,4175043	кН
	Q1в макс	0,054	159,1873	8,59611528	кН
	Q2в мин	-0,269	159,1873	-42,8213890	кН

2.6). Загружение 6:

№6: 2,3,5	Мв	-0,13	1177,986	-153,138201	кНм
	Мс мин	-0,417	1177,986	-491,220232	кНм
	MD	-0,076	1177,986	-89,5269487	кНм
	ME	-0,215	1177,986	-253,267026	кНм
	С макс	3,628	159,1873	577,531597	кН
	Q2с мин	-1,787	159,1873	-284,467740	кН
	Q3с макс	1,841	159,1873	293,0638561	кН

2.7). Загружение 7:

№7: 1,4	Мв	-0,265	1177,986	-312,166334	кНм
	Мс макс	0,121	1177,986	142,5363263	кНм
	MD	-0,22	1177,986	-259,156957	кНм
	ME	-0,179	1177,986	-210,859524	кНм
	С мин	-0,727	159,1873	-115,729181	кН
	Q2с макс	0,386	159,1873	61,44630552	кН
	Q3с мин	-0,341	159,1873	-54,2828761	кН

3). Определяем максимальные и минимальные изгибающие моменты:

Максимальные и минимальные значения изгибающих моментов, а также поперечных сил взяты с огибающих эпюр. Эпюры от комбинаций 1+2, 1+3, 1+4, 1+5, 1+6, 1+7, а также огибающая эпюра изгибающих моментов с введенными пластическими шарнирами приведены отдельно на координатно – миллиметровой бумаге и приложены к пояснительной записке.

М₁=596,60,кНм

М₂=469,22,кНм

М₃=525,23,кНм

М_В=527,66,кНм

М_С=413,72,кНм – для правой ветки

М_С=462,67,кНм – для левой ветки

Q_В^лев=418,45,кН

Q_В^прав=135,65,кН

Q_С^лев=145,41,кН

Q_С^прав=337,39,кН

Определяем моменты, действующие в сечениях балки по грани колонны:

М_грi=М_i-Q_i*h_k/2,

где h_k=0,6,м – сечение колонны,

М_гр1=527,66-418,45*0,6/2=401,76,кНм

М_гр2=527,66-135,65*0,6/2=486,05,кНм

М_гр3=413,72-145,41*0,6/2=370,1,кНм

М_гр4=462,67-337,39*0,6/2=349,45,кНм

4). Выполним расчёт прочности нормальных сечений.

4.1). Подбираем арматуру на первой промежуточной опоре (прямоугольное сечение).

На опоре главная балка армируется каркасами.

h₀=h_гб- азс-dнс2-dmax-dрс1-d_раб-d_нер-c₁-d_подбир-с₂/2,

где dнс2=4,мм - нерабочий стержень сетки с2,

dmax=5,мм – максимальный диаметр из рабочего стержня сетки с2 и

нерабочего стержня сетки с1,

dрс1=5,мм – рабочий стержень сетки с1,

d_раб=8,мм – рабочий стержень сетки второстепенной балки,

d_нер=8,мм – не рабочий стержень сетки второстепенной балки,

с₁=15,мм,

d_подбир – подбираемый нами стержень,

с₂- расстояние между стержнями в соответствии со СНиП 2.03.01 - 84̽, пункт 5.12: расстояние в свету между отдельными стержнями должно приниматься не меньше наибольшего диаметра стержней, а также для нижней арматуры не меньше 25,мм и для верхней арматуры не меньше 30,мм.

В первом приближении предположим, что d_подбир=20,мм и с₂=30,мм – минимальное расстояние для горизонтальной верхней арматуры расположенной в 2 ряда, тогда

h₀=600-10-4-5-5-8-8-15-20-30/2=510,мм

αm= М_гр2/( γв2* Rв*вгб*h²0)= 486,05*10⁶/(0,9*14,5*300*510²)=0,478

ξ=х/ h0=1-(1-2* αm)^0,5=1-(1-2*0,478)^0,5=0,792

ξR=0,37 – условие образования пластического шарнира.

ξ=0,791> ξR=0,37

Условие пластического разрушения не выполнено, поэтому увеличиваем геометрические характеристики сечения:

h_гб=700,мм

в_гб=350,мм

h₀=700-10-4-5-5-8-8-15-20-30/2=610,мм

αm= М_гр2/( γв2* Rв*вгб*h²0)= 486,05*10⁶/(0,9*14,5*300*610²)=0,287

ξ=х/ h0=1-(1-2* αm)^0,5=1-(1-2*0,287)^0,5=0,347 < ξR=0,37

ξR=0,37 – условие образования пластического шарнира.

х= ξ* h0=0,347*610=211,42,мм.

Требуемая площадь растянутой арматуры:

Аs=( γв2* Rв*ввб*х)/Rs

Rs=365,МПа для стержней класса А-ΙΙΙ

Аs=( γв2* Rв*ввб*х)/Rs=(14,5*0,9*350*211,42)/365=2645,6, мм².

2 d=32,мм, Аs^ф=1609, мм²

2 d=28,мм, Аs^ф=1232, мм²

Проверяем несущую способность сечения при подобранной арматуре:

х^ф=(Rs* Аs^ф)/( γв2* Rв*вгб)=(365*(1232+1605))/(0,9*14,5*350)=227,19,мм

Пересчитаем h0:

с₂=32,мм , d=32,мм

h0=400-10-4-5-5-8-8-15-32-32/2=597, мм

γв2* Rв*ввб*х^ф*( h0- х^ф/2) > Мгр1

0,9*14,5*350*176,926*(602-176,926/2)=414,99 *10⁶,Н*мм

501,63*10⁶,Н*мм > М01=486,05*10⁶,Н*мм

Прочность достаточна, арматура подобрана правильно.

4.2). Подбираем арматуру на второй промежуточной опоре (прямоугольное сечение).

h₀=610,мм

αm= М_гр3/( γв2* Rв*вгб*h²0)= 370,1*10⁶/(0,9*14,5*300*610²)=0,218

ξ=х/ h0=1-(1-2* αm)^0,5=1-(1-2*0,218)^0,5=0,249

ξR=0,37 – условие образования пластического шарнира.

ξ=0,249 < ξR=0,37

х= ξ* h0=0,249*610=151,70,мм.

Требуемая площадь растянутой арматуры:

Аs=( γв2* Rв*ввб*х)/Rs

Rs=365,МПа для стержней класса А-ΙΙΙ

Аs=( γв2* Rв*вгб*х)/Rs=(14,5*0,9*350*151,70)/365=1898,27, мм².

4 d=25,мм, Аs^ф=1963, мм²

Проверяем несущую способность сечения при подобранной арматуре:

х^ф=(Rs* Аs^ф)/( γв2* Rв*ввб)=(365*1963)/(0,9*14,5*350)=156,868,мм

Пересчитаем h0:

с₂=30,мм , d=25,мм

h0=400-10-4-5-5-8-8-15-25-30/2=605, мм

γв2* Rв*ввб*х^ф*( h0- х^ф/2) > Мгр1

0,9*14,5*350*156,868*(605-156,868/2)=377,28 *10⁶,Н*мм

377,28*10⁶,Н*мм > М01=370,1*10⁶,Н*мм

Прочность достаточна, арматура подобрана правильно.

4.3). Подбираем арматуру в первом пролёте (тавровое сечение).

Определим граничный момент при х=h′f=80,мм

Мгр=Rв*γn*в′f* h′f*(h0- h′f/2)

h0=hгб-азс- d_подбир-с₂/2,

где d_подбир– подбираемый нами стержень,

с₂=25,мм – минимальное расстояние между стержнями нижней арматуры в соответствии со СНиП 2.03.01 - 84̽, пункт 5.12.

В первом приближении предположим, что d_подбир=20,мм и с₂=25,мм – для горизонтальной нижней арматуры расположенной в 2 ряда, тогда

h₀=700-20-20-25/2=647,5,мм

в′f=l2/3+в_гб

в′f=7400/3+350=2816,67,мм

Мгр=14,5*0,9*2816,67*80*(647,5-80/2)=1784,42*10⁶,Н*мм

Мгр =1784,42*10⁶,Н*мм > М1=596,60*10⁶,Н*мм – сжатая зона не выходит за пределы полки.

αm= М1/( γв2* Rв*в′f* h²0)= 596,60*10⁶/(0,9*14,5*2816,67*647,5²)=0,039

ξ=х/ h0=1-(1-2* αm)^0,5=1-(1-2*0,039)^0,5=0,0395

ξ=0,0395 < ξR, где ξR=0,37 – условие образования пластического шарнира.

х= ξ* h0=0,0395*647,5=25,572,мм.

Требуемая площадь растянутой арматуры:

Аs=( γв2* Rв*в′f*х)/Rs

Rs=365,МПа для стержней класса А-ΙΙΙ

Аs=( γв2* Rв*в′f*х)/Rs=(14,5*0,9*2816,67*25,572)/365=2575,21, мм².

2 d=32,мм, Аs^ф=1609, мм²

2 d=25,мм, Аs^ф=982, мм²

Проверяем несущую способность сечения при подобранной арматуре:

х^ф=(Rs* Аs^ф)/( γв2* Rв*в′f)=(365*(1609+982))/(0,9*14,5*2816,67)=25,729,мм

Пересчитаем h0:

с₂=32,мм , d=32,мм

h0=700-20-32-32/2=632,мм

γв2* Rв*в′f* х^ф*( h0- х^ф/2) > М1

0,9*14,5*2816,67*25,729*(632-25,729/2)=585,53*10⁶,Н*мм

585,53*10⁶,Н*мм <М1=569,60*10⁶,Н*мм

Определим процент недобора несущей способности сечения:

Δ=(596,60-585,53)*100%/585,53=1,9% < 5%, что является допустимым, поэтому прочность достаточна, арматура подобрана правильно.

4.4). Подбираем арматуру во втором пролёте (тавровое сечение).

h₀=647,5,мм

αm= М2/( γв2* Rв*в′f* h²0)= 469,22*10⁶/(0,9*14,5*2816,67*647,5²)=0,0305

ξ=х/ h0=1-(1-2* αm)^0,5=1-(1-2*0,0305)^0,5=0,0309

В соответствии со СНиП 2.03.01-84̽ значение ξR определяется по формуле:

ξR= ,

где ω=α-0,008*Rв – характеристика сжатой зоны бетона, α=0,85 – для тяжелого бетона, Rв=14,5,МПа, σsR=365,MПа – напряжение в арматуре, σsc,u=500,МПа предельное напряжение в арматуре сжатой зоны.

ξR=(0,85-0,008*14,5*0,9)/(1+(365/500)*(1-(0,85-0,008*14,5*0,9)/1,1)=0,604

ξ=0,0309 < ξR, где ξR=0,604 – условие выполнено.

х= ξ* h0=0,0309*647,5=20,024,мм.

Требуемая площадь растянутой арматуры:

Аs=( γв2* Rв*в′f*х)/Rs

Rs=365,МПа для стержней класса А-ΙΙΙ

Аs=( γв2* Rв*в′f*х)/Rs=(14,5*0,9*2816,67*20,024)/365=2016,56, мм².

2 d=28,мм, Аs^ф=1232, мм²

2 d=25,мм, Аs^ф=982, мм²

Проверяем несущую способность сечения при подобранной арматуре:

х^ф=(Rs* Аs^ф)/( γв2* Rв*в′f)=(365*(1232+982))/(0,9*14,5*2816,67)=21,985,мм

Пересчитаем h0:

с₂=28,мм , d=28,мм

h0=700-20-28-28/2=638,мм

γв2* Rв*в′f* х^ф*( h0- х^ф/2) > М1

0,9*14,5*2816,67*21,985*(638-21,985/2)=506,69*10⁶,Н*мм

506,69*10⁶,Н*мм > М2=469,22*10⁶,Н*мм

Прочность достаточна, арматура подобрана правильно.

4.5). Подбираем арматуру в третьем пролёте (тавровое сечение).

h₀=647,5,мм

αm= М3/( γв2* Rв*в′f* h²0)= 525,23*10⁶/(0,9*14,5*2816,67*647,5²)=0,0341

ξ=х/ h0=1-(1-2* αm)^0,5=1-(1-2*0,0341)^0,5=0,0347

В соответствии со СНиП 2.03.01-84̽ значение ξR определяется по формуле:

ξR= ,

где ω=α-0,008*Rв – характеристика сжатой зоны бетона, α=0,85 – для тяжелого бетона, Rв=14,5,МПа, σsR=365,MПа – напряжение в арматуре, σsc,u=500,МПа предельное напряжение в арматуре сжатой зоны.

ξR=(0,85-0,008*14,5*0,9)/(1+(365/500)*(1-(0,85-0,008*14,5*0,9)/1,1)=0,604

ξ=0,0347 < ξR, где ξR=0,604 – условие выполнено.

х= ξ* h0=0,0347*647,5=22,458,мм.

Требуемая площадь растянутой арматуры:

Аs=( γв2* Rв*в′f*х)/Rs

Rs=365,МПа для стержней класса А-ΙΙΙ

Аs=( γв2* Rв*в′f*х)/Rs=(14,5*0,9*2816,67*22,458)/365=2261,59, мм².

2 d=32,мм, Аs^ф=1609, мм²

2 d=22,мм, Аs^ф=760, мм²

Проверяем несущую способность сечения при подобранной арматуре:

х^ф=(Rs* Аs^ф)/( γв2* Rв*в′f)=(365*(1609+760))/(0,9*14,5*2816,67)=23,524,мм

Пересчитаем h0:

с₂=32,мм , d=32,мм

h0=700-20-32-32/2=632,мм

γв2* Rв*в′f* х^ф*( h0- х^ф/2) > М1

0,9*14,5*2816,67*23,524*(632-23,524/2)=536,31*10⁶,Н*мм

536,31*10⁶,Н*мм > М3=525,23*10⁶,Н*мм

Прочность достаточна, арматура подобрана правильно.

5). Выполним расчёт прочности наклонных сечений.

Расчёт прочности наклонных сечений второстепенной балки выполняются у опор, где действуют максимальные поперечные усилия. Полка расположена в растянутой зоне бетона, поэтому сечение рассчитывается как прямоугольное. Поэтому коэффициент φf, учитывающий свесы в полке равен нулю (φf=0). Также φn=0, т.к. отсутствует продольное усилие.

Проверяем прочность балки по наклонной полосе на сжатие слева от первой опоры, где действует максимальное поперечное усилие:

QВ,лев=419,68,кН=419680,Н

QВ,лев≤0,3*φω1*ωв1*Rв*γв2*ввб* h0

где φω1 – коэффициент зависящий от степени насыщения ребра балки поперечной арматуры и слабо влияющий на результат поверки, его можно принять равным 1,

ωв1=1-0,01*Rв*γв2=1-0,01*14,5*0,9=0,8695.

0,3*1*0,8695*14,5*0,9*350*597=711,29,кН> QВ,лев=419,68,кН

Прочность балки по наклонной полосе обеспечена при любой поперечной арматуре.

Примем диаметр и шаг поперечных стержней в крайних третях пролёта по конструктивным требованиям СНиП 2.03.01-84̽ : øх>1/3øпрод, 28/3=7,мм примем ø 7 А3, Аs=77мм², Rsw=285,МПа, шаг поперечных стержней выбираем из условия: h_гб=700,мм и s₁≤ h_гб/3, примем s₁=200,мм.

Интенсивность поперечного армирования:

q_sw=R_sw*A_sw/s₁

q_sw=285*77/200=109,73,Н/мм

R_вt=1,05,МПа

Проекция опасной наклонной трещины:

с₀=(φ_в2*(1+ φf+φn+)* R_вt*γв2*в_вб*h₀/q_sw)^^0,5

φ_в2=2 – коэффициент учитывающий вид бетона.

Полка расположена в растянутой зоне бетона, поэтому сечение рассчитывается как прямоугольное. Поэтому коэффициент φf, учитывающий свесы в полке равен нулю (φf=0). Также φn=0, т.к. отсутствует продольное усилие.

с₀=(2*1,05*0,9*350*597²/109,73)^^0,5=1465,84,мм

h₀< с₀<2*h₀, 597<1072,04<1194 – условие выполнено.

Проекцию наклонного сечения принимаем из условия:

с₀< с<3,33*h₀,

с=3,33*h₀=3,33*597=1988,01,мм

Поперечное усилие воспринимаемое бетоном:

Q_в= φ_в2*(1+ φf+φn+)* R_вt*γв2*в_вб*h₀/с

Q_в=2*1,05*0,9*350*597²/1988,01=118593,24,Н< QВ,лев=419680,Н

Поперечная арматура требуется по расчёту.

Поперечное усилие воспринимаемое хомутами арматуры в наклонной трещине:

Q_sw= q_sw* с₀

Q_sw=109,13*1465,84=160839,25,Н

Суммарное усилие воспринимаемое сечением:

Q_u= Q_в+ Q_sw

Q_u=118593,24+160839,25=279432,50,Н < QВ,лев=419680,Н

Прочность балки по наклонной трещине не обеспечена, поэтому увеличим диаметр продольных стержней. Примем ø 12 А3, Аs=266мм², Rsw=290,МПа, шаг поперечных стержней выбираем из условия: h_гб=700,мм и s₁≤ h_гб/3, примем s₁=200,мм.

Интенсивность поперечного армирования:

q_sw=R_sw*A_sw/s₁

q_sw=290*266/200=385,7,Н/мм

Проекция опасной наклонной трещины:

с₀=(2*1,05*0,9*350*597²/385,7) ^^0,5=781,83,мм

h₀< с₀<2*h₀, 597<781,83<1194 – условие выполнено.

Проекцию наклонного сечения принимаем из условия:

с₀< с<3,33*h₀,

с=3,33*h₀=3,33*597=1988,01,мм

Поперечное усилие воспринимаемое бетоном:

Q_в=2*1,05*0,9*350*597²/1988,01=118593,24,Н< QВ,лев=419680,Н

Поперечная арматура требуется по расчёту.

Поперечное усилие воспринимаемое хомутами арматуры в наклонной трещине:

Q_sw= q_sw* с₀

Q_sw=385,7*781,83=301553,3,Н

Суммарное усилие воспринимаемое сечением:

Q_u= Q_в+ Q_sw

Q_u=118593,24+301553,3=420146,54Н > QВ,лев=419680,Н

Прочность балки по наклонной трещине обеспечена. Поскольку поперечная арматура в первом пролёте принята по конструктивному

минимуму, в остальных пролётах, где Q меньше, принимаем такую же арматуру.

6). Расчёт на отрыв (скол) бетона.

В местах операния второстепенных балок ставится дополнительная поперечная арматура в виде хомутов или сварных сеток, вертикальные стержни которых работают как подвески. Длина зоны в пределах которой учитывается эта арматура, определяется по формуле:

S=2*(h_гб–h_вб)+3*b_вб

S=2*(700–400)+3*200=1200 мм

При 2-х сетках, устанавливаемых у боковых граней главных балок, каждая из них на длине S должна иметь площадь подвесок

A_s=(G+P)/(2*R_sw)

G+P=73,85+159,19=233,04, кН

A_s=233.04*10³/(2*285)=307,4,мм²

Устанавливаем у боковых граней главных балок сетки с вертикальными подвесками 8 Ø7 A-III с шагом 150, мм и суммарной площадью A_s=308,мм² в каждой.

7). Построение эпюры материалов.

7.1). Определим несущую способность балки во втором пролете при конструктивной арматуре пролётного каркаса 2 d=28,мм, A_s=1232,мм². Сечение рассчитываем как прямоугольное.

h₀= h_гб- азс-dнс2-dmax-dрс1-d_раб-d_нер-c₁-d₂₈/2,

где dнс2=4,мм - нерабочий стержень сетки с2,

dmax=5,мм – максимальный диаметр из рабочего стержня сетки с2 и

нерабочего стержня сетки с1,

dрс1=5,мм – рабочий стержень сетки с1,

d_раб=8,мм – рабочий стержень сетки второстепенной балки,

d_нер=8,мм – не рабочий стержень сетки второстепенной балки,

с₁=15,мм,

d₂₈=28,мм – диаметр конструктивной арматуры пролётного каркаса.

h₀=700-10-4-5-5-8-8-15-28/2=631,мм

Определяем несущую способность сечения при подобранной арматуре:

х^ф=(Rs* Аs^ф)/( γв2* Rв*в_гб)=(365*760)/(0,9*14,5*350)=98,452,мм

γв2* Rв*в_гб* х^ф*( h0- х^ф/2)

0,9*14,5*350*98,452*(631-98,452/2)=261,61*10⁶,Н*мм

7.2). Определим несущую способность балки в первом пролете при конструктивной арматуре пролётного каркаса 2 d=22,мм, A_s=760,мм². Сечение рассчитываем как прямоугольное.

h₀=700-10-4-5-5-8-8-15-22/2=634,мм

Определяем несущую способность сечения при подобранной арматуре:

х^ф=(Rs* Аs^ф)/( γв2* Rв*в_гб)=(365*760)/(0,9*14,5*350)=60,733,мм

γв2* Rв*в_гб* х^ф*( h0- х^ф/2)

0,9*14,5*350*60,733*(634-60,733/2)=167,45*10⁶,Н*мм

7.3). Определим несущую способность опорного каркаса на первой промежуточной опоре при 2 d=32,мм, A_s=1609,мм². Сечение рассчитываем как прямоугольное.

h₀= h_гб- азс-dнс2-dmax-dрс1-d_раб-d_нер-c₁-d₃₂/2,

с₁=15,мм

h₀=700-10-4-5-5-8-8-15-32/2=629,мм

Определяем несущую способность сечения при подобранной арматуре:

х^ф=(Rs* Аs^ф)/( γв2* Rв*в_гб)=(365*1609)/(0,9*14,5*350)=128,579,мм

γв2* Rв*в_гб* х^ф*( h0- х^ф/2)

0,9*14,5*350*128,579*(629-128,579/2)=331,65*10⁶,Н*мм

7.4). Определим несущую способность опорного каркаса на второй промежуточной опоре при 2 d=25,мм, A_s=982,мм². Сечение рассчитываем как прямоугольное.

h₀= h_гб- азс-dнс2-dmax-dрс1-d_раб-d_нер-c₁-d₂₅/2,

с₁=15,мм

h₀=700-10-4-5-5-8-8-15-25/2=632,5,мм

Определяем несущую способность сечения при подобранной арматуре:

х^ф=(Rs* Аs^ф)/( γв2* Rв*в_гб)=(365*982)/(0,9*14,5*350)=78,474,мм

γв2* Rв*в_гб* х^ф*( h0- х^ф/2)

0,9*14,5*350*78,474*(632,5-78,474/2)=212,64*10⁶,Н*мм

7.5). Определим несущую способность пролётного каркаса в первом пролёте при 2 d32,мм, A_s=1609,мм². Сечение рассчитываем как тавровое.

h₀= h_гб- азс-d₃₂/2

h₀=700-20-32/2=664,мм

Определяем несущую способность сечения при подобранной арматуре:

х^ф=(Rs* Аs^ф)/( γв2* Rв*в′f)=(365*982)/(0,9*14,5*2816,67)=15,977,мм

γв2* Rв*в′f* х^ф*( h0- х^ф/2)

0,9*14,5*2816,67*15,977*(664-15,977/2)=385,27*10⁶,Н*мм

7.6). Определим несущую способность пролётного каркаса во втором пролёте при 2 d28,мм, A_s=1232,мм². Сечение рассчитываем как тавровое.

h₀= h_гб- азс-d₂₈/2

h₀=700-20-28/2=666,мм

Определяем несущую способность сечения при подобранной арматуре:

х^ф=(Rs* Аs^ф)/( γв2* Rв*в′f)=(365*1232)/(0,9*14,5*2816,67)=12,234,мм

γв2* Rв*в′f* х^ф*( h0- х^ф/2)

0,9*14,5*2816,67*12,234*(666-12,234/2)=296,74*10⁶,Н*мм

7.7). Определим несущую способность пролётного каркаса в третьем пролёте при 2 d32,мм, A_s=1609,мм². Сечение рассчитываем как тавровое.

h₀= h_гб- азс-d₃₂/2

h₀=700-20-32/2=664,мм

Определяем несущую способность сечения при подобранной арматуре:

х^ф=(Rs* Аs^ф)/( γв2* Rв*в′f)=(365*982)/(0,9*14,5*2816,67)=15,977,мм

γв2* Rв*в′f* х^ф*( h0- х^ф/2)

0,9*14,5*2816,67*15,977*(664-15,977/2)=385,27*10⁶,Н*мм

7.8). Заделка стержней в бетон.

ω_i=Q_i/(2*q_swi)+5*d≥20*d

Для крайних трети пролета: s₁=200,мм, q_sw=379,05,Н/мм

Для средней половине пролёта: s ≤3/4* hг.б и s≤500,мм,

примем s=300,мм,

q_sw=R_sw*A_sw/s

q_sw=290*266/300=257,1,Н/мм

Q₁=285,29, кН d₁=32,мм q_sw1=385,7,Н/мм

Q₂=187,23, кН d₂=32,мм q_sw2=385,7,Н/мм

Q₃=419,23, кН d₃=32,мм q_sw3=385,7,Н/мм

Q₄=419,23, кН d₄=28,мм q_sw4=385,7,Н/мм

Q₅=385,27, кН d₅=28,мм q_sw5=385,7,Н/мм

Q₆=152,19, кН d₆=32,мм q_sw6=385,7,Н/мм

Q₇=152,19, кН d₇=28,мм q_sw7=385,7,Н/мм

Q₈=361,47, кН d₈=28,мм q_sw8=385,7,Н/мм

Q₉=361,47, кН d₉=25,мм q_sw9=385,7,Н/мм

Q₁₀=377,79, кН d₁₀=25,мм q_sw10=385,7,Н/мм

Q₁₁=377,79, кН d₁₁=25,мм q_sw11=385,7,Н/мм

Q₁₂=144,69, кН d₁₂=32,мм q_sw12=257,1,Н/мм

ω₁=285,29*1000/(2*385,7)+5*32=529,83, мм < 640, мм примем ω₁=640,мм

ω₂=187,23*1000/(2*385,7)+5*32=402,72, мм < 640, мм примем ω₂=640,мм

ω₃=419,23*1000/(2*385,7)+5*32=703,47, мм > 640, мм примем ω₃=700,мм

ω₄=419,23*1000/(2*385,7)+5*28=683,47, мм > 560, мм примем ω₄=690,мм

ω₅=385,27*1000/(2*385,7)+5*28=639,44, мм > 560, мм примем ω₅=640,мм

ω₆=152,19*1000/(2*385,7)+5*32=357,29, мм < 640, мм примем ω₆=640,мм

ω₇=152,19*1000/(2*385,7)+5*28=337,29, мм < 560, мм примем ω₇=560,мм

ω₈=361,47*1000/(2*385,7)+5*28=608,59, мм > 560, мм примем ω₈=610,мм

ω₉=361,47*1000/(2*385,7)+5*25=593,59, мм > 500, мм примем ω₉=600,мм

ω₁₀=377,79*1000/(2*385,7)+5*25=614,75, мм > 500, мм примем ω₁₀=620,мм

ω₁₁=377,79*1000/(2*385,7)+5*25=614,75, мм < 500, мм примем ω₁₁=620,мм

ω₁₂=144,69*1000/(2*257,1)+5*32=441,35, мм < 640, мм примем ω₁₂=640,мм